JPH11312586A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 青色純度が高く、且つ耐熱性を有し、長期間
に亘り安定な青色発光特性を維持することができる有機
電界発光素子の提供。 【解決手段】 基板上に、陽極及び陰極に挟持された正
孔輸送層、発光層及び電子輸送層を少なくとも含む有機
電界発光素子であって、前記発光層が下記一般式（Ｉ）
で表わされる化合物を含有することを特徴とする有機電
界発光素子。 【化１】 （式中、Ａｒ¹ 及びＡｒ² は、各々独立して、各々置換
基を有していてもよい、芳香族炭化水素基又は芳香族複
素環基を示し、Ｒ¹ ないしＲ¹⁸は、各々独立して、水素
原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、又は、
各々置換基を有していてもよい、アルキル基、アラルキ
ル基、アルケニル基、アミノ基、アミド基、アルコキシ
カルボニル基、アルコキシ基、置換基を有していてもよ
い芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香
族複素環基を示し、Ｘは、置換基を有していてもよい二
価の芳香族環残基を示す）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機電界発光素子
に関する。詳しくは、特定の芳香族ジアミンを含有する
発光層を有する有機電界発光素子に関する。本発明の有
機電界発光素子は、色純度の良好な青色発光が達成で
き、また安定性が向上しているので、フラットパネル・
ディスプレイやマルチカラー表示素子、或いは面発光体
としての特徴を生かした光源等への応用が期待される。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光（ＥＬ）素子と
しては、無機材料のII〜VI族化合物半導体であるＺｎ
Ｓ、ＣａＳ、ＳｒＳ等に、発光中心であるＭｎや希土類
元素（Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍ等）をドープしたものが
一般的であるが、上記の無機材料から作製したＥＬ素子
は、 １）交流駆動が必要（５０〜１０００Ｈｚ）、 ２）駆動電圧が高い（〜２００Ｖ）、 ３）フルカラー化が困難（特に青色が問題）、 ４）周辺駆動回路のコストが高い、 という問題点を有している。

【０００３】しかし、近年、上記問題点の改良のため、
有機薄膜を用いたＥＬ素子の開発が行われるようになっ
た。特に、発光効率を高めるために電極からのキャリア
ー注入の効率向上を目的とした電極種類の最適化を行
い、芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と８−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体から成る発光層を設けた
有機電界発光素子の開発（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．，５１巻，９１３頁，１９８７年）により、従来の
アントラセン等の単結晶を用いた電界発光素子と比較し
て発光効率の大幅な改善がなされ、実用特性に近づいて
いる。また、例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミ
ニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレーザ用
蛍光色素をドープすること（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，６５巻，３６１０頁，１９８９年）により、発光
効率の向上や発光波長の変換等も行われている。上記の
様な低分子材料を用いた電界発光素子の他にも、発光層
の材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（Ｎａ
ｔｕｒｅ，３４７巻，５３９頁，１９９０年他）、ポリ
［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）−
１，４−フェニレンビニレン］（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．，５８巻，１９８２頁，１９９１年 他）、
ポリ（３−アルキルチオフェン）（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ，３０巻，Ｌ１９３８頁，１９９１年
他）等の高分子材料を用いた電界発光素子の開発や、ポ
リビニルカルバゾール等の高分子に低分子の発光材料と
電子移動材料を混合した素子（応用物理，６１巻，１０
４４頁，１９９２年）の開発も行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】有機電界発光素子をフ
ラットパネル・ディスプレイ等の表示素子に応用するた
めには、素子の信頼性を十分に確保する必要がある。し
かしながら、従来の有機電界発光素子では耐熱性が不十
分であり、素子の環境温度やプロセス温度の上昇により
電流−電圧特性が高電圧側にシフトしたり、素子駆動時
の局所的なジュール発熱により寿命が低下したり、非発
光部分（ダークスポット）の発生及び増加等の劣化が避
けられなかった。特に、青色発光素子に関しては、８−
ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体を用いた緑色発
光素子と比較して、素子の安定性が劣っているのが現状
である。上記の素子劣化の主原因は、有機層の薄膜形状
の劣化である。この薄膜形状の劣化は、素子駆動時の発
熱等による有機非晶質薄膜の結晶化（又は凝集）等に起
因すると考えられている。この耐熱性の低さは材料のガ
ラス転移温度（以下Ｔｇと略記する）の低さに由来する
と考えられる。Ｔｇは一般的に融点と直線相関がある。
青色発光素子の発光層に用いられる化合物は、パイ電子
共役を拡げられないという制約から、分子量が低く融点
及びＴｇが低い材料が多い。また、化学的にも十分安定
とは言えないのが現状である。

【０００５】これまで、青色有機電界発光素子に用いら
れた化合物としては、アントラセン（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７巻，Ｌ２６９頁，１９８８
年）、テトラフェニルブタジエン、ペンタフェニルシク
ロペンタジエン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｌｅｔｔ．，
５６巻，７９９頁，１９９０年）、ジスチリルベンゼン
誘導体（日本化学会誌，１１６２頁，１９９２年）、オ
キサジアゾール誘導体（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，３１巻，１８１２頁，１９９２年；日本化学会
誌，１５４０頁，１９９１年）、アゾメチン亜鉛錯体
（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２巻，Ｌ５１
１頁，１９９３年）、ベンズアゾール金属錯体（特開平
８−８１４７２号公報）、混合配位子アルミニウム錯体
（特開平５−１９８３７７号公報；特開平５−１９８３
７８号公報；特開平５−２１４３３２号公報；特開平６
−１７２７５１号公報）、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ′−（３−メチルフェニル）−１，１′−ビフェニル
−４，４′−ジアミン（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，３２巻，Ｌ９１７頁，１９９３年）、ポリビニル
カルバゾール（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６３
巻，２６２７頁，１９９３年）、１，２，４−トリアゾ
ール誘導体（Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，４７頁，１９９６
年）、アミノピレン二量体（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．，３５巻，４８１９頁，１９９６年）、ジスチ
リルビフェニル誘導体（応用物理，６２巻，１０１５
頁，１９９３年；Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６
７巻，３８５３頁，１９９５年）、シロール誘導体
（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１８巻，１１９７
４頁，１９９６年）等が報告されている。上記の青色発
光材料のなかで、素子特性がよく検討されている代表的
化合物を以下に示す。

【０００６】

【化７】

【０００７】

【化８】

【０００８】

【化９】

【０００９】ジスチリルビフェニル誘導体（Ｂ−１）
は、蛍光強度が強く素子に用いた時にもエキサイプレッ
クスを形成せず、青色発光が報告されているが（Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６７巻，３８５３頁，１９
９５年）、薄膜状態でのイオン化ポテンシャルが５．９
ｅＶと高く、正孔輸送層から正孔が注入しにくく、ま
た、ＥＬスペクトルでは４８０ｎｍ付近に発光極大を有
するブロードなピークを示し、青色の色純度がよくない
という問題がある。この色純度はドーピングを行っても
改善されていない。ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（ｐ−フェニルフェライト）アルミニウム錯体（Ｂ
−２）も青色の色純度が不十分で、ペリレンをドープす
ることで色純度は改善されるものの、駆動時の安定性が
実用レベルには達していない（特開平５−１９８３７７
号公報）。芳香族ジアミンであるＮ，Ｎ′−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ′−（３−メチルフェニル）−１，１′−ビフ
ェニル−４，４′−ジアミン（通常ＴＰＤと呼ばれる）
は、正孔阻止層としてのトリアゾール誘導体層と組み合
わせた時に４６４ｎｍに発光ピークを有するＥＬスペク
トルを示すが（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３
２巻，Ｌ９１７頁，１９９３年）、ＴＰＤのＴｇは６３
℃と低いために結晶化等の熱的不安定性を有する。車載
用に表示素子の高温特性から、Ｔｇの値として８５℃以
上が要求される。上述の理由から、青色有機電界発光素
子は実用化に向けて、発光の色純度の問題と、更には素
子の耐熱性及び駆動寿命に大きな問題を抱えているのが
実状である。有機電界発光素子の青色純度が改善され
ず、耐熱性と駆動特性が不安定なことは、フルカラー化
のフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子として望
ましくない特性である。本発明は、青色純度が高く、且
つ耐熱性を有し、長期間に亘り安定な青色発光特性を維
持することができる有機電界発光素子を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
状に鑑み鋭意検討した結果、青色蛍光を有し、且つ高い
Ｔｇを有する特定の芳香族ジアミン化合物を含有する発
光層を用いることにより上記課題を解決し得ることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【００１１】即ち、本発明の要旨は、基板上に、陽極及
び陰極に挟持された正孔輸送層、発光層及び電子輸送層
を少なくとも含む有機電界発光素子であって、前記発光
層が下記一般式（Ｉ）で表わされる化合物を含有するこ
とを特徴とする有機電界発光素子、

【００１２】

【化１０】

【００１３】（式中、Ａｒ¹ 及びＡｒ² は、各々独立し
て、各々置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基
又は芳香族複素環基を示し、Ｒ¹ ないしＲ¹⁸は、各々独
立して、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、水
酸基、又は、各々置換基を有していてもよい、アルキル
基、アラルキル基、アルケニル基、アミノ基、アミド
基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、置換基を
有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有して
いてもよい芳香族複素環基を示し、Ｘは、置換基を有し
ていてもよい二価の芳香族環残基を示す）にある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、前記一般式（Ｉ）を用いた
本発明の有機電界発光素子について、図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明に用いられる一般的な有機電
界発光素子の構造例を模式的に示す断面図であり、１は
基板、２は陽極、４は正孔輸送層、５は発光層、７は電
子輸送層、８は陰極を各々表わす。基板１は有機電界発
光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、
金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用
いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタク
リレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な
合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合
にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバ
リヤ性が低すぎると、基板を通過する外気により有機電
界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。こ
のため、合成樹脂基板のいずれか片側若しくは両側に緻
密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する
方法も好ましい方法の一つである。

【００１５】基板１上には陽極２が設けられるが、陽極
２は正孔輸送層４への正孔注入の役割を果たすものであ
る。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケ
ル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び／又は
スズの酸化物等の金属酸化物、ヨウ化銅等のハロゲン化
金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチ
オフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高
分子等により構成される。陽極２の形成は通常、スパッ
タリング法、真空蒸着法等により行われることが多い。
また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボ
ンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子
微粉末等の場合には、適当なバインター樹脂溶液に分散
し、基板１上に塗布することにより陽極２を形成するこ
ともできる。更に、導電性高分子の場合は電解重合によ
り直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性
高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１
９９２年）。陽極２は異なる物質で積層して形成するこ
とも可能である。陽極２の厚みは、必要とする透明性に
より異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透
過率を、通常、６０％以上、好ましくは８０％以上とす
ることが望ましく、この場合、厚みは、通常、５〜１０
００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍ程度である。不
透明でよい場合は陽極２は基板１と同一でもよい。ま
た、更には上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層す
ることも可能である。

【００１６】陽極２の上には正孔輸送層４が設けられ
る。正孔輸送層の材料に要求される条件としては、陽極
からの正孔注入効率が高く、且つ、注入された正孔を効
率よく輸送することができる材料であることが必要であ
る。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可
視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大
きく、更に安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造
時や使用時に発生しにくいことが要求される。上記の一
般的要求以外は、車載表示用の応用を考えた場合、素子
には更に耐熱性が要求される。従って、Ｔｇとして８５
℃以上の値を有する材料が望ましい。

【００１７】このような正孔輸送材料としては、例え
ば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）シクロヘキサン等の第三級芳香族アミン単位を連結
した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３
号公報）、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ
−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される二個以上の
第三級アミンを含み二個以上の縮合芳香族環が窒素原子
に置換した芳香族アミン（特開平５−２３４６８１号公
報）、トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト
構造を有する芳香族トリアミン（米国特許第４，９２
３，７４４号明細書）、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，
４′−ジアミン等の芳香族ジアミン（米国特許第４，７
６４，６２５号明細書）、分子全体として立体的に非対
称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７
１号公報）、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置
換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）、エチ
レン基で第三級芳香族アミン単位を連結した芳香族ジア
ミン（特開平４−２６４１８９号公報）、スチリル構造
を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公
報）、チオフェン基で芳香族第三級アミン単位を連結し
たもの（特開平４−３０４４６６号公報）、スターバー
スト型芳香族トリアミン（特開平４−３０８６８８号公
報）、ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５
３号公報）、フルオレン基で第三級アミンを連結したも
の（特開平５−２５４７３号公報）、トリアミン化合物
（特開平５−２３９４５５号公報）、ビスジピリジルア
ミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）、
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１
９７２号公報）、フェノキサジン構造を有する芳香族ジ
アミン（特開平７−１３８５６２号公報）、ジアミノフ
ェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７
４号公報）、シラザン化合物（米国特許第４，９５０，
９５０号明細書）、シラナミン誘導体（特開平６−４９
０７９号公報）、ホスファミン誘導体（特開平６−２５
６５９号公報）、キナクリドン化合物等が挙げられる。
これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じ
て、各々、混合して用いてもよい。

【００１８】上記の化合物以外に、正孔輸送層の材料と
して、ポリビニルカルバゾールやポリシラン（Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５９巻，２７６０頁，１９
９１年）、ポリフォスファゼン（特開平５−３１０９４
９号公報）、ポリアミド（特開平５−３１０９４９号公
報）、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３
９５３号公報）、トリフェニルアミン骨格を有する高分
子（特開平４−１３３０６５号公報）、トリフェニルア
ミン単位をメチレン基等で連結した高分子（Ｓｙｎｔｈ
ｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ，５５〜５７巻，４１６３頁，
１９９３年）、芳香族アミンを含有するポリメタクリレ
ート（Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｅｄ．，２１巻，９６９頁，１９８３年）等の高分
子材料が挙げられる。

【００１９】正孔輸送層４は塗布法或いは真空蒸着法に
より前記陽極２上に積層することにより形成される。塗
布法の場合は、正孔輸送材料を一種又は二種以上と、必
要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗
布性改良剤等の添加剤とを添加し、溶解して塗布溶液を
調製し、スピンコート法等の方法により陽極２上に塗布
し、乾燥して正孔輸送層４を形成する。バインダー樹脂
としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエ
ステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多い
と正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、
通常、５０重量％以下が好ましい。

【００２０】真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真
空容器内に設置された坩堝に入れ、真空容器内に適当な
真空ポンプで１０^-6Ｔｏｒｒにまで排気した後、坩堝を
加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、坩堝と向き合って
置かれた基板上１上の陽極２上に正孔輸送層４を形成さ
せる。正孔輸送層４の膜厚は、通常、１０〜３００ｎ
ｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍである。この様に薄い
膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく
用いられる。

【００２１】陽極２と正孔輸送層４のコンタクトを向上
させるために、図３に示す様に、陽極バッファ層３を設
けることが考えられる。陽極バッファ層に用いられる材
料に要求される条件としては、陽極とのコンタクトがよ
く均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、即ち、融点及び
ガラス転移温度が高く、融点としては３００℃以上、ガ
ラス転移温度としては１００℃以上が要求される。更
に、イオン化ポテンシャルが低く陽極からの正孔注入が
容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。こ
の目的のために、これまでにポルフィリン誘導体やフタ
ロシアニン化合物（特開昭６３−２９５６９５号公
報）、スターバースト型芳香族トリアミン（特開平４−
３０８６８８号公報）、ヒドラゾン化合物（特開平４−
３２０４８３号公報）、アルコキシ置換の芳香族ジアミ
ン誘導体（特開平４−２２０９９５号公報）、ｐ−（９
−アントリル）−Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアニリン（特
開平３−１１１４８５号公報）、ポリチエニレンビニレ
ンやポリ−ｐ−フェニレンビニレン（特開平４−１４５
１９２号公報）、ポリアニリン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．，６４巻，１２４５頁，１９９４年参照）等
の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜（特開平８−３
１５７３号公報）や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸
化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物（第４３回応用
物理学関係連合講演会、２７ａ−ＳＹ−９，１９９６
年）が報告されている。

【００２２】上記陽極バッファ層材料としてよく使用さ
れる化合物としては、ポルフィリン化合物又はフタロシ
アニン化合物が挙げられる。これらの化合物は中心金属
を有していてもよいし、無金属のものでもよい。好まし
いこれらの化合物の具体例としては、以下の化合物が挙
げられる： ポルフィン ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィン ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィンコバルト（II） ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィン銅（II） ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィン亜鉛（II） ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィンバナジウム（IV）オキシド ５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１
Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン ２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン 銅（II）フタロシアニン 亜鉛（II）フタロシアニン チタンフタロシアニンオキシド マグネシウムフタロシアニン 鉛フタロシアニン 銅（II）４，４′，４′′，４′′′−テトラアザ−２
９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン 陽極バッファ層の場合も、正孔輸送層と同様にして薄膜
形成可能であるが、無機物の場合には、更に、スパッタ
法や電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法が用いられ
る。以上の様にして形成される陽極バッファ層３の膜厚
は、通常、３〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍ
である。

【００２３】正孔輸送層４の上には発光層５が設けられ
る。本発明において、発光層５は、電界を与えられた電
極間において、陽極２から注入され正孔輸送層を通過し
て輸送された正孔と、陰極８から注入され電子輸送層７
を通過して輸送された電子を効率よく再結合させること
により青色発光する化合物より形成される。そのために
は、正孔輸送性と電子輸送性の両方を兼ね備え、しかも
正孔移動度及び電子移動度が大きく、更に安定性に優れ
トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい
化合物であることが要求される。また、青色発光を可能
にするために、薄膜状態での蛍光波長が４００〜５００
ｎｍの範囲にあることが必要である。本発明において
は、有機電界発光素子の発光層５に、前記一般式（Ｉ）
で表される化合物を含有させることにより、安定した青
色発光特性及び耐熱性の改善をもたらすことができる。

【００２４】本発明の有機電界発光素子は発光材料とし
て前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物から選ばれた一
つ、又は、二つ以上の混合物から成ることを特徴とす
る。前記一般式（Ｉ）において、好ましくは、Ａｒ¹ 及
びＡｒ² は、各々独立して、各々置換基を有していても
よい、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェ
ニル基、ピリジル基又はチエニル基を示し、前記置換基
としては、ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素
数１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メ
トキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ
基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の
炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ
基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基；ジエチル
アミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミ
ノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基等の
ジアラルキルアミノ基を示す。特に好ましくは、各々置
換基を有していてもよい、フェニル基、ナフチル基から
選ばれる。Ｒ¹ ないしＲ¹⁸は、好ましくは、各々独立し
て、水素原子；ハロゲン原子；水酸基；メチル基、エチ
ル基等の炭素数１〜６のアルキル基；α−ハロアルキル
基；ビニル基等のアルケニル基；フェニル基、ビフェニ
ル基等の芳香族炭化水素基；メトキシカルボニル基、エ
トキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカル
ボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６の
アルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基等のア
リールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルア
ミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、
ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基であり、飽
和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素
基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミ
ノ基、ジアリールアミノ基は置換基を有していてもよ
い。特に好ましくは、メチル基、エチル基等の炭素数１
〜６のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数
１〜６のアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基等の
芳香族炭化水素基から選ばれる。Ｘは、好ましくは、各
々置換基を有していてもよい、フェニレン基、ビフェニ
レン基、ターフェニレン基、アントリレン基、チエニレ
ン基及びナフチレン基から選ばれる。特に好ましくは、
フェニレン基、ビフェニレン基及びターフェニレン基か
ら選ばれる。一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、例え
ば下記一般式（VI）で表わされるジアミン誘導体と、

【００２５】

【化１１】

【００２６】下記一般式（VII)で表わされるヨード体

【００２７】

【化１２】

【００２８】を、ウルマン（Ｕｌｌｍａｎｎ）反応（Ｏ
ｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１巻，５４４頁）
にて反応させ、生成した下記一般式（VIII）で表わされ
る一置換体を

【００２９】

【化１３】

【００３０】カラムクロマトグラフィで分離した後に、
下記一般式（IX）で表わされるヨード体と、同様に

【００３１】

【化１４】

【００３２】ウルマン反応させて前記一般式（Ｉ）で表
わされる芳香族アミン化合物を得る。本発明において
は、前記一般式（Ｉ）に示す分子構造により、Ｔｇを１
００℃以上と高くすることができ、この耐熱性の向上に
より容易には結晶化しない非晶質薄膜を与えることが可
能であり、正孔輸送層や電子輸送層等との間における分
子の相互拡散を１００℃以上の高温下でも十分に抑制す
ることが出来る。前記一般式（Ｉ）で表わされる誘導体
の好ましい具体例を表−１から表−１３に示すが、これ
らに限定されるものではない。表中、Ｒ¹ ないしＲ¹⁸に
ついて、置換基が特に表記されていない場合、水素原子
が置換している。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

【００３７】

【表５】

【００３８】

【表６】

【００３９】

【表７】

【００４０】

【表８】

【００４１】

【表９】

【００４２】

【表１０】

【００４３】

【表１１】

【００４４】

【表１２】

【００４５】

【表１３】

【００４６】前記一般式（Ｉ）から成る発光層５は、正
孔輸送層４と同様にして塗布法或いは真空蒸着法により
正孔輸送層４上に積層することにより形成される。但
し、塗布法の場合には既に薄膜形成されている正孔輸送
層を溶解させない溶媒を使用する必要がある。発光層５
の膜厚は、通常、５〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜１
００ｎｍである。この様に薄い膜を一様に形成するため
には、一般に真空蒸着法がよく用いられる。

【００４７】青色の発光効率を向上させると同時に色純
度を改善し、更に素子の駆動寿命を改善するためには、
前記発光層材料をホスト材料として、蛍光色素をドープ
することは有効な方法である。青色の蛍光を有するドー
プ色素として、ペリレン等の縮合多環芳香族環（特開平
５−１９８３７７号公報）、クマリン誘導体、ナフタル
酸イミド誘導体（特開平４−３２０４８６号公報）、芳
香族アミン誘導体（特開平８−１９９１６２号公報）等
が挙げられる。これらのドープ色素が、ホスト材料に含
有される割合は０．１〜１０重量％の範囲にあることが
好ましい。勿論、緑色や赤色発光を得るために、緑色蛍
光色素や赤色蛍光色素をドープすることも可能である。
真空蒸着法で上記のドーピングを行う方法としては、共
蒸着による方法と蒸着源を予め所定の濃度で混合してお
く方法がある。上記各ドーパントが発光層中にドープさ
れる場合、発光層の膜厚方向において均一にドープされ
るが、膜厚方向において濃度分布があっても差支えな
い。例えば、正孔輸送層との界面近傍にのみドープした
り、逆に、電子輸送界面近傍にドープしてもよい。

【００４８】発光層５の上には電子輸送層７が設けられ
る。電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において
陰極から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸
送することができる化合物より形成される。電子輸送層
７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極８から
の電子注入効率が高く、且つ、注入された電子を効率よ
く輸送することができる化合物であることが必要であ
る。このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロ
キシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体（特開昭
５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ
［ｈ］キノリンの金属錯体（特開平６−３２２３６２号
公報）、オキサジアゾール誘導体（特開平２−２１６７
９１号公報）、ジスチリルビフェニル誘導体（特開平３
−２３１９７０号公報）、シロール誘導体（特開平９−
８７６１６号公報）、３−又は５−ヒドロキシフラボン
金属錯体（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７１巻，
３３３８頁，１９９７年）、ベンズオキサゾール金属錯
体（特開平６−３３６５８６号公報）、ベンゾチアゾー
ル金属錯体（特開平９−２７９１３４号公報）、トリス
ベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４５，
９４８号明細書）、キノキサリン化合物（特開平６−２
０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平
５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０
−Ｎ，Ｎ′−ジシアノアントラキノンジイミン（Ｐｈｙ
ｓ．Ｓｔａｔ．Ｓｏｌ．（ａ），１４２巻，４８９頁，
１９９４年）、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫
化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛等が挙げられる。電子輸送層
７の膜厚は、通常、５〜２００ｎｍ、好ましくは１０〜
１００ｎｍである。

【００４９】有機電界発光素子の発光効率を更に向上さ
せる方法として、発光層５と電子輸送層７の間に正孔阻
止層６を積層することは大変効果的である（図２、図３
に構造を示す）。正孔阻止層６は、発光層から移動して
くる正孔を電子輸送層に注入するのを阻止する役割と、
陰極から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸
送することができる化合物より形成される。正孔阻止層
は正孔と電子を発光層内に閉じこめて、発光効率を向上
させる機能を有する。このような条件を満たす正孔阻止
層材料としては、以下の一般式（II）で表わされる混合
配位子錯体、

【００５０】

【化１５】

【００５１】（式中、Ｒ¹⁹ないしＲ²⁴は、各々独立し
て、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、ア
シル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ア
ルコキシ基、アルキルスルホニル基、α−ハロアルキル
基、水酸基、置換基を有していてもよいアミド基、置換
基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有
していてもよい芳香族複素環基を表わし、ＭはＡｌ原子
又はＧａ原子を示し、Ｚは下記一般式（IIａ）、（II
ｂ）又は（IIｃ）の基のいずれかを表わす）

【００５２】

【化１６】

【００５３】（式中、ＹはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎのいずれ
かの原子を表わし、Ａｒ³ ないしＡｒ ⁷ は、各々独立し
て、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置
換基を有していてもよい芳香族複素環基を表わす）

【００５４】以下の一般式（III)で表わされる二核金属
錯体、

【００５５】

【化１７】

【００５６】（式中、Ｒ¹⁹ないしＲ²⁴は、各々独立し
て、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、ア
シル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ア
ルコキシ基、アルキルスルホニル基、α−ハロアルキル
基、水酸基、置換基を有していてもよいアミド基、置換
基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有
していてもよい芳香族複素環基を表わし、ＭはＡｌ原子
又はＧａ原子を示す）

【００５７】以下の構造式（IV）で示される１，２，４
−トリアゾ−ル環を少なくとも一個有する化合物、

【００５８】

【化１８】

【００５９】以下の一般式（Ｖ）で示されるスチリル化
合物が挙げられる。

【００６０】

【化１９】

【００６１】（式中、Ａｒ⁸ ないしＡｒ¹²は、置換基を
有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有して
いてもよい芳香族複素環基を表わす）

【００６２】前記一般式（II）で示される混合配位子錯
体の具体例として、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウ
ム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタ−ク
レゾラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノ
リノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニル
フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フ
ェニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノラト）ア
ルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニウム、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）（３，４−ジメチル
フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニ
ウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５
−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラト）アルミニウム、ビ
ス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジフェ
ニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２，４，６−トリフェニルフェノラ
ト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（２，４，６−トリメチルフェノラト）アルミニウ
ム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，
６−トリメチルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）（２，３，５，６−テトラ
メチルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（１−ナフトラト）アルミニウム、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラ
ト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルゲル
マノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノ
リノラト）（トリス（４，４−ビフェニル）シラノラ
ト）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノ
リノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パ
ラ−フェニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２，４
−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェ
ノラト）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−
キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミ
ニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）
（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラト）アルミニ
ウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラ
ト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム、ビス（２−メ
チル−４−メトキシ−８−キノリノラト）（パラ−フェ
ニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−５
−シアノ−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）
アルミニウム、ビス（２−メチル−６−トリフルオロメ
チル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニ
ウム、ビス（２−メチル−キノリノラト）（フェノラ
ト）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（オルト−クレゾラト）ガリウム、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）ガリ
ウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナ
フトラト）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノ
ラト）（２−ナフトラト）ガリウム、ビス（２−メチル
−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）ガリ
ウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリス
（４，４−ビフェニル）シラノラト）ガリウム等が挙げ
られる。特に好ましくは、ビス（２−メチル−８−キノ
リノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム、ビス（２
−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラ
ト）アルミニウムが挙げられる。

【００６３】前記一般式（III)で表わされる二核金属錯
体の具体例として、ビス（２−メチル−８−キノラト）
アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キ
ノリラト）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８
−キノリラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，
４−ジメチル−８−キノリラト）アルミニウム、ビス−
（４−エチル−２−メチル−８−キノリラト）アルミニ
ウム−μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８
−キノリラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−
メトキシキノリノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビ
ス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニ
ウム、ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラ
ト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（５−シアノ−２
−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（５
−クロロ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム−μ−オキソ−ビス（５−クロロ−２−メチル−８−
キノリノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−
トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム
−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメ
チル−８−キノリノラト）アルミニウム等が挙げられ
る。特に好ましくは、ビス（２−メチル−８−キノリノ
ラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウムが挙げられる。前記構
造式（IV）で表わされる１，２，４−トリアゾール環を
少なくとも一個有する化合物の具体例を以下に示す。

【００６４】

【化２０】

【００６５】前記一般式（Ｖ）で表わされるスチリル化
合物の具体例としては、例えば従来の青色発光材料で例
示したジスチリルビフェニル化合物（Ｂ−１）が挙げら
れる。正孔阻止層の膜厚は、通常、０．３〜１００ｎ
ｍ、好ましくは０．５〜１０ｎｍである。正孔阻止層も
正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通
常は真空蒸着法が用いられる。

【００６６】陰極８は、電子輸送層７に電子を注入する
役割を果たす。陰極８として用いられる材料は、前記陽
極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効
率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好
ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウ
ム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金
が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合
金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リ
チウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。更
に、陰極と発光層又は電子輸送層の界面にＬｉＦ、Ｌｉ
₂ Ｏ等の極薄膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することも、
素子の効率を向上させる有効な方法である（Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７０巻，１５２頁，１９９７
年；ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄｅｖ
ｉｃｅｓ，４４巻，１２４５頁，１９９７年）。陰極８
の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属か
ら成る陰極を保護する目的で、この上に更に、仕事関数
が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子
の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、
銀、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。

【００６７】尚、図１とは逆の構造、即ち、基板上に陰
極８、電子輸送層７、発光層５、正孔輸送層４、陽極２
の順に積層することも可能であり、既述したように少な
くとも一方が透明性の高い二枚の基板の間に本発明の有
機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図
２及び図３に示した前記各層構成とは逆の構造に積層す
ることも可能である。本発明の有機電界発光素子によれ
ば、色純度のよい青色発光が得られ、フルカラー或いは
マルチカラーの青色のサブ画素として機能するばかりで
なく、蛍光変換色素と組み合わせることによりフルカラ
ー表示素子を作製することも可能である（特開平３−１
５２８９７号公報）。

【００６８】

【実施例】次に、本発明を合成例及び実施例によって更
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。

【００６９】［例示化合物（２）の製造例］Ｎ，Ｎ′−
ジフェニルベンジジン３．３６ｇ、９−ヨードフェナン
トレン７．６１ｇ、炭酸カリウム２．１２ｇ、銅粉１．
６７ｇ、１８−クラウン−６−エーテル０．２７ｇを３
５ｍｌのニトロベンゼンに加え、窒素下、１８０℃で２
７時間反応させた。反応終了後、メタノール２００ｍｌ
中に反応溶液を放出し、析出した濃茶色生成物をクロロ
ホルムに溶解させ、溶媒を留去し、メタノールで洗浄し
た。その後、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフ
ィーにより精製し、４．６３ｇの黄色粉末状の物を得
た。収率は６７％であった。この化合物の質量分析を行
ったところ分子量が６８８であり、ＦＴ−ＩＲ、 ¹Ｈ−
ＮＭＲにより、目的化合物（２）であることを確認し
た。融点を測定したところ２８３℃であった。また、セ
イコー電子社製ＤＳＣ−２０により示差熱分析測定した
ところＴｇは１４６℃と高い値を示した。化合物（２）
の構造を以下に示す。

【００７０】

【化２１】

【００７１】実施例１ ガラス基板をアセトンで超音波洗浄、純水で水洗、イソ
プロピルアルコールで超音波洗浄、乾燥窒素で乾燥、Ｕ
Ｖ／オゾン洗浄を行った後、真空蒸着装置内に設置し
て、装置内の真空度が２×１０^-6Ｔｏｒｒ以下になるま
で油拡散ポンプを用いて排気した。例示化合物（２）を
セラミック坩堝に入れ、坩堝の周囲のタンタル線ヒータ
で加熱した蒸着を行った。この時の坩堝温度は、３４６
〜３５４℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は１．４
×１０^-6Ｔｏｒｒ（約１．９×１０^-4Ｐａ）で、蒸着速
度０．３〜０．５ｎｍ／秒で膜厚９１ｎｍの一様で透明
な膜を得た。この薄膜試料のイオン化ポテンシャルを理
研計器（株）製の紫外線電子分析装置（ＡＣ−１）を用
いて測定したところ、５．２２ｅＶの値を示した。この
蒸着膜を水銀ランプ（波長３５０ｎｍ）で励起して測定
した蛍光測定の結果は、４５０ｎｍで、青色蛍光を示し
た。また、この蒸着膜は大気中で１２０日間保存した後
も一様で結晶化は観測されず、蛍光性や蛍光強度は維持
された。

【００７２】比較例１ 蒸着原料として例示化合物（２）に代えて、下記に示す
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニ
ルフェノラト）アルミニウム（III)（Ｂ−２）

【００７３】

【化２２】

【００７４】を用いた他は実施例１と同様にして蒸着膜
を作製した。この薄膜試料のイオン化ポテンシャルを理
研計器（株）製の紫外線電子分析装置（ＡＣ−１）を用
いて測定したところ、５．３５ｅＶの値を示した。この
蒸着膜を水銀ランプ（波長３５０ｎｍ）で励起して測定
した蛍光測定の結果は、５００ｎｍで、青緑色蛍光を示
した。この蒸着膜は大気中で７日間保存したところ、膜
の透明性が失われ、蛍光性も失われた。また、ドット状
の欠陥も生じた。

【００７５】実施例２ 図２に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法
で作製した。ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物
（ＩＴＯ）透明導電膜を１２０ｎｍ堆積したもの（ジオ
マテック社製；電子ビーム成膜品；シート抵抗１５Ω）
を通常のフォトリソグラフ技術と塩酸エッチングを用い
て２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極を形成
した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる
超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコール
による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥さ
せ、最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装置内
に設置した。上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行
った後、装置内の真空度が２×１０^-6Ｔｏｒｒ（約２．
７×１０^-4Ｐａ）以下になるまで液体窒素トラップを備
えた油拡散ポンプを用いて排気した。正孔輸送層材料と
して、以下に示す４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチ
ル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（Ｈ−１）を

【００７６】

【化２３】

【００７７】セラミック坩堝に入れ、坩堝の周囲のタン
タル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。この時の坩堝
の温度は、２５１〜２７０℃の範囲で制御した。蒸着時
の真空度は０．９×１０^-6Ｔｏｒｒ（約１．２×１０^-4
Ｐａ）で、蒸着速度０．１〜０．５ｎｍ／秒で膜厚６０
ｎｍの正孔輸送層４を得た。次に、発光層５の材料とし
て、例示化合物（２）を上記正孔輸送層４の上に同様に
して蒸着を行った。この時の坩堝の温度は２７８〜３０
４℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は６．５×１０
^-7Ｔｏｒｒ（約８．７×１０^-5Ｐａ）で、蒸着速度０．
１〜０．４ｎｍ／秒で、膜厚は３０ｎｍであった。続い
て、正孔阻止層６の材料として、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニ
ウム

【００７８】

【化２４】

【００７９】を上記発光層５の上に同様にして蒸着を行
った。この時の坩堝の温度は１８０〜１９０℃の範囲で
制御した。蒸着時の真空度は７．０×１０^-7Ｔｏｒｒ
（約９．３×１０^-5Ｐａ）で、蒸着速度０．１〜０．５
ｎｍ／秒で、膜厚は２０ｎｍであった。この化合物のイ
オン化ポテンシャルは５．５ｅＶであった。更に、電子
輸送層７の材料としてアルミニウムの８−ヒドリキシキ
ノリン錯体（Ｅ−１）

【００８０】

【化２５】

【００８１】を上記正孔阻止層６の上に同様にして蒸着
を行った。この時の坩堝の温度は３０３〜３１７℃の範
囲で制御した。蒸着時の真空度は７．０×１０^-7Ｔｏｒ
ｒ（約９．３×１０^-5Ｐａ）で、蒸着速度０．１〜０．
４ｎｍ／秒で、膜厚は２５ｎｍであった。上記の正孔輸
送層４から電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は
室温に保持した。ここで、電子輸送層７までの蒸着を行
った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出
して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ
状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直
交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に
設置して有機層と同様にして装置内の真空度が２×１０
^-6Ｔｏｒｒ（約２．７×１０^-4Ｐａ）以下になるまで排
気した。陰極８として、先ず、フッ化マグネシウム（Ｍ
ｇＦ₂ ）をモリブデンボードを用いて、蒸着速度０．０
６ｎｍ／秒、真空度２．０×１０^-6Ｔｏｒｒ（約２．７
×１０^-4Ｐａ）で、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の
上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデン
ボートにより加熱して、蒸着速度０．２〜０．８ｎｍ／
秒、真空度１×１０^-5Ｔｏｒｒ（約１．３×１０^-3Ｐ
ａ）で膜厚４０ｎｍのアルミニウム層を形成した。更
に、その上に、陰極の導電性を高めるために銅を、同様
にモリブデンボードにより加熱して、蒸着速度０．３〜
１．０ｎｍ／秒、真空度８．０×１０^-6Ｔｏｒｒ（約
１．１×１０^-3Ｐａ）で膜厚４０ｎｍの銅層を形成して
陰極８を完成させた。以上の三層型陰極８の蒸着時の基
板温度は室温に保持した。以上の様にして、２ｍｍ×２
ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子
が得られた。この素子の発光特性として、発光開始電
圧、２５０ｍＡ／ｃｍ² の電流密度での輝度、１００ｃ
ｄ／ｍ² での発光効率、輝度−電流密度特性の傾きの各
値を表−１４に示す。また、ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ
Ｚ８７０１）でのｘ，ｙの値を表−１４に示す。この素
子は一様な青色の発光を示し、発光のピーク波長は４５
５ｎｍで青色発光であった。長期間保存後も、駆動電圧
の顕著な上昇は見られず、発光効率の低下もなく、安定
した素子の保存安定性が得られた。駆動時間−輝度特性
を図４に示す。この素子を２５０ｍＡ／ｃｍ² の定電流
で連続駆動したところ、４０秒後での輝度は初期輝度の
５８％であった。

【００８２】実施例３ 発光層５中に青色蛍光色素であるペリレン

【００８３】

【化２６】

【００８４】を１．２％共蒸着ドープした他は実施例２
と同様にして有機電界発光素子を作製した。上記の素子
の発光特性の結果を表−１４に示す。また、ＣＩＥ色度
座標（ＪＩＳ Ｚ８７０１）でのｘ，ｙの値を表−１４
に示す。ペリレンをドープしたことにより、色純度を殆
んど変化させずに発光効率が改善された。駆動時間−輝
度特性を図４に示す。この素子を２５０ｍＡ／ｃｍ² の
定電流で連続駆動したところ、４０秒後での輝度は初期
輝度の６５％であり、ペリレンをドープしたことによ
り、素子の安定性が向上した。

【００８５】比較例２ 発光層５に例示化合物（２）に代えて、ビス（２−メチ
ル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）
アルミニウム（III)（Ｅ−２）を用いた他は実施例２と
同様にして有機電界素子を作製した。この素子の発光特
性を表−１４に示す。また、ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ
Ｚ８７０１）でのｘ，ｙの値を表−１４に示す。この素
子は青緑色発光であった。駆動時間−輝度特性を図４に
示す。この素子を２５０ｍＡ／ｃｍ² の定電流で連続駆
動したところ、４０秒後での輝度は初期輝度の４４％に
低下した。

【００８６】比較例３ 発光層５に例示化合物（２）に代えて、ビス（２−メチ
ル−８−キノリラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス
（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム（Ｉｐ
５．３３ｅＶ）

【００８７】

【化２７】

【００８８】を用いた他は実施例２と同様にして有機電
界発光素子を作製した。ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ Ｚ８
７０１）でのｘ，ｙの値は、ｖ＝０．２６、ｙ＝０．４
１で、この素子は青緑色発光であった。

【００８９】

【表１４】

【００９０】

【発明の効果】本発明の有機電界発光素子によれば、特
定の芳香族アミンを含有する発光層を有するために、色
純度の良好な青色発光が達成でき、また安定性の向上し
た素子を得ることができる。従って、本発明による有機
電界発光素子はフラットパネル・ディスプレイ（例えば
ＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）やマルチカラー表
示素子、或いは面発光体としての特徴を生かした光源
（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類の
バックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えら
れ、特に、高耐熱性が要求される車載用、屋外用表示素
子としては、その技術的価値は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機電界発光素子の一例を示した模式
断面図。

【図２】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模
式断面図。

【図３】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模
式断面図。

【図４】駆動時間−輝度特性を表わしたグラフ。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 陽極 ３ 陽極バッファ層 ４ 正孔輸送層 ５ 発光層 ６ 正孔阻止層 ７ 電子輸送層 ８ 陰極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０７Ｄ 215/48 Ｃ０７Ｄ 215/48 215/50 215/50 215/54 215/54 249/08 ５１２ 249/08 ５１２ ５３７ ５３７ Ｃ０９Ｋ 11/06 ６２０ Ｃ０９Ｋ 11/06 ６２０ ６６０ ６６０ Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｂ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、陽極及び陰極に挟持された正
   孔輸送層、発光層及び電子輸送層を少なくとも含む有機
   電界発光素子であって、前記発光層が下記一般式（Ｉ）
   で表わされる化合物を含有することを特徴とする有機電
   界発光素子。 【化１】 （式中、Ａｒ¹ 及びＡｒ² は、各々独立して、各々置換
   基を有していてもよい、芳香族炭化水素基又は芳香族複
   素環基を示し、Ｒ¹ ないしＲ¹⁸は、各々独立して、水素
   原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、又は、
   各々置換基を有していてもよい、アルキル基、アラルキ
   ル基、アルケニル基、アミノ基、アミド基、アルコキシ
   カルボニル基、アルコキシ基、置換基を有していてもよ
   い芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香
   族複素環基を示し、Ｘは、置換基を有していてもよい二
   価の芳香族環残基を示す）
2. 【請求項２】 前記一般式（Ｉ）において、Ｘが、各々
   置換基を有していてもよい、フェニレン基、ビフェニレ
   ン基、ターフェニレン基、アントリレン基又はナフチレ
   ン基であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界
   発光素子。
3. 【請求項３】 前記発光層と電子輸送層との間に、正孔
   阻止層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機
   電界発光素子。
4. 【請求項４】 正孔阻止層が、下記一般式（II）又は
   （III)で表わされる金属錯体、下記構造式（IV）を少な
   くとも一個含むトリアゾール誘導体及び下記一般式
   （Ｖ）で表わされるスチリル化合物の少なくとも一種で
   構成されることを特徴とする請求項３に記載の有機電界
   発光素子。 【化２】 （式中、Ｒ¹⁹ないしＲ²⁴は、各々独立して、水素原子、
   ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
   基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコ
   キシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、ア
   ルキルスルホニル基、α−ハロアルキル基、水酸基、置
   換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していて
   もよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい
   芳香族複素環基を表わし、ＭはＡｌ原子又はＧａ原子を
   示し、Ｚは下記一般式（IIａ）、（IIｂ）又は（IIｃ）
   の基のいずれかを表わす。） 【化３】 （式中、ＹはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎのいずれかの原子を表
   わし、Ａｒ³ ないしＡｒ ⁷ は、各々独立して、置換基を
   有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有して
   いてもよい芳香族複素環基を表わす） 【化４】 （式中、Ｒ¹⁹ないしＲ²⁴は、各々独立して、水素原子、
   ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
   基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコ
   キシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、ア
   ルキルスルホニル基、α−ハロアルキル基、水酸基、置
   換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していて
   もよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい
   芳香族複素環基を表わし、ＭはＡｌ原子又はＧａ原子を
   示す） 【化５】 【化６】 （式中、Ａｒ⁸ ないしＡｒ¹²は、各々独立して、置換基
   を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有し
   ていてもよい芳香族複素環基を表わす）
5. 【請求項５】 正孔阻止層の膜厚が、０．５〜３０ｎｍ
   の範囲にあることを特徴とする請求項３又は４に記載の
   有機電界発光素子。